Недавно замечено, что в сообществе радиолюбителей наблюдается большой интерес к балунам-дросселям с ферритами, размещение которых направлено на уменьшение отражённых и нежелательных радиочастотных помех. В этой статье рассматривается проблема нежелательных радиочастотных помех в радиолюбительских установках.
Предлагается практический метод измерения синфазных токов (CMC) с помощью самодельного радиочастотного измерителя. Измеритель, изготовленный из легкодоступных материалов, измеряет нежелательные радиочастотные помехи на экране коаксиального кабеля путём индуктивного подключения к экрану с помощью феррита с разъёмным корпусом.
В статье приведены подробные инструкции по сборке измерителя, интерпретации результатов измерений и использованию ферритовых дросселей для снижения радиочастотных помех. Особое внимание уделяется важности проверки уровня CMC и установки дросселей для повышения производительности оборудования.
Вступление
Большинству из нас знаком термин “Радиочастотный сбой в работе“. Серьёзные неполадки имеют очевидные симптомы. При прикосновении к корпусу или кнопке может возникнуть радиочастотный сбой. Возможно странное поведение оборудования, например, искажение или блокировка оборудования. С другой стороны, более мелкие проблемы часто не очень очевидны. Эта нежелательная “связь” может передавать шум на антенну, и можно предположить, что шум является нормальным и неизбежным. Нежелательные радиочастотные токи также приводят к потере энергии, которая в противном случае излучалась бы в качестве полезного сигнала, и мы, вероятно, не знаем, в какой степени это происходит на самом деле.
В идеальном случае радиочастотный сигнал обтекает внешнюю поверхность центрального коаксиального проводника и возвращается обратно через внутреннюю поверхность экрана. При возникновении дисбаланса в антенне (по любой причине) ток будет течь по внешней поверхности экрана. Это может показаться невозможным, но важно помнить, что, в отличие от постоянного тока, высокочастотный ток протекает не по проводникам, а по поверхности проводников. Ток, протекающий по внешней поверхности экрана, является несимметричным током, который не возвращается внутрь коаксиального кабеля. Это явление называется синфазным током.
Это приводит к очень важному вопросу. Если ток не возвращается по кабелю обратно, то куда он направляется?
Ответ таков: он излучается!
Фактически, количество излучения (RF) от коаксиального кабеля пропорционально общему рабочему току, протекающему по этому кабелю.
Практическое руководство
Целью создания измерительного прибора для синфазных токов на КВ, и не только для нашей антенной системы, является:
- обнаружение и измерение обратного тока (CMC), если таковой имеется
- эффективность балунов и дросселей
Для начала помните, что синфазный ток — это тот элемент несимметричного тока, который протекает в линии передачи, а в случае коаксиальной линии он протекает полностью и исключительно по внешней поверхности внешнего проводника (т.е. на внешней поверхности экрана).
Основная идея заключается в возможности индуктивного подключения к внешнему экрану коаксиального кабеля с помощью разъёмного ферритового стержня, на который мы наматываем провод, создавая катушку, и индуктивного измерения любого тока на внешней стороне (экране) кабеля.
Материалы, которые нам понадобятся:
- Большой пластиковый штифт, такой, какие используются в кемпингах, или аналогичный (достаточно большой, чтобы зажимать коаксиальный кабель), или, в качестве альтернативы, небольшая пластиковая коробка
- Один резистор 47 ОМ
- Один диод Шоттки (или простой диод 1N4148)
- Один конденсатор 4,7 нФ
- 10 Ком резистор
- Потенциометр или триммер 1K (значения сопротивления и потенциометра не являются критическими и зависят от шкалы выбранного вами измерительного прибора)
- Немного тонкого изолированного провода (например, от UTP-кабеля) или эмалированного магнитного провода толщиной до 0,8 мм (достаточно для 10 витков)
- Малогабаритный прибор от 50 до 1000 мкА
- Разъёмный ферритовый шарик, такой как защелкивающийся
- И, при необходимости, переключатель
Параметры материалов не имеют решающего значения – вы можете использовать всё, что есть у вас под рукой, скорее всего, с хорошими результатами.
Работа схемы проста:
При передаче ток, протекающий по внешней стороне коаксиального кабеля (по внешней стороне экрана), создаёт потенциал, который индуктивно возникает в катушке, намотанной на феррит.
Затем наведённый ток выпрямляется диодом Шоттки и отображается в виде индикации на приборе.
Дополнительный переключатель используется для выбора шкалы измерения, один для низкой, другой для высокой мощности, в то время как потенциометр регулирует чувствительность прибора.
Вам не нужно калибровать прибор, вы можете произвести хорошее измерение с помощью некалиброванного прибора.
Измерение синфазного тока (cmc) не нужно производить на полной мощности.
С помощью этого метода вы будете иметь представление о том, что происходит на линии передачи к вашей антенне, но это не даст вам высокоточного результата.
Чтобы подтвердить, что токи CMC низкие или вообще отсутствуют, необходимо проверить линию на различных расстояниях, по крайней мере, в двух или более точках.
Работа с нежелательным радиочастотным сигналом
После тестирования следующим шагом будет установка дросселя для ограничения нежелательной радиочастоты.
Дроссель представляет собой не что иное, как феррит, через который пропущено несколько витков коаксиального кабеля.
Идеальный тип феррита — это смесь 31 или 43.
Для получения лучших результатов можно параллельно использовать множество ферритов (как показано на фото).
В качестве альтернативы, вдоль линии передачи можно использовать трубчатые разъёмные ферриты.
Разместите токовый балун или синфазный дроссель в правильном положении вдоль линии передачи, обычно близко к точке питания антенны, чтобы свести к минимуму синфазный ток.
Ниже приведена очень хорошая таблица, созданная G3TXQ с информацией о производительности различных конструкций синфазных дросселей:
Излучаемый радиочастотный сигнал может вызвать проблемы с компьютерами и другими электроприборами, которые есть у нас в шэке, в этом случае необходима дополнительная установка ферритов на силовых кабелях 230 В или 12 В (см. справа).
В заключение автор отмечает, что эта сборка представляет собой простой прибор, который нам необходим, если мы хотим знать, какое влияние оказывает установка ферритовых дросселей на устранение нежелательных радиочастотных помех, а также на их правильное размещение в выбранных местах, полученных в результате наших измерений.
SV1ELF (SK)
